Эхосигналы от птиц могут сильно затруднить, а порой сделать невозможным обнаружение самолетов. Достаточно трех птиц на каждый квадратный километр осматриваемой зоны, чтобы «забить» экран индикатора. Радиолокационное эхо от стаи журавлей или гусей может замаскировать сигнал, отраженный от самого большого реактивного самолета. Во время осенних и весенних миграций птицы могут полностью нарушить работу РЛС, расположенных на пути миграций. На экранах индикаторов в этот период появляется множество пятен, которые перемещаются как падающие листья.
Некоторые птицы могут летать со скоростью до 90 км/час (а при попутном ветре еще быстрее). То есть, их скорость сравнима со скоростью вертолетов и легкомоторных самолетов. Поэтому обычная селекция движущихся целей оказывается неэффективной по отношению к таким высокоскоростным пернатым.
В обиходе авиаторов появилось новое понятие – орнитологическая обстановка, а в аэропортах – новые должности – инженеры по авиационной орнитологии. Нема-' лую помощь авиаторам оказывает РЛС. Она помогает избежать неприятных для самолетов контактов с пернатыми. На основании данных наземного радара (а он может обнаружить стаи птиц за 100 км) пилоты выбирают безопасный путь, обходя скопление пернатых. Хотя радиоэхо от птиц наблюдали еще до войны, сделать окончательный вывод о том, что большинство точечных «ангелов» (сигналы от них напоминают эхосигналы от самолетов) – это отражение от птиц, смогли только в 60-х годах. Столь длительный срок поиска истины объясняется сложностью проблемы. Слишком многими причинами вызываются «ангелы».
Одна из причин появления «ангелов» – насекомые. Да, насекомые, а вернее, радиолокационные отражения от них, тоже озадачивали операторов. То, что насекомые, как и птицы, способны отражать радиоволны,заметили в конце 50-х годов. Однако этой версии поверили далеко не все. Действительно, визуально трудно убедиться, есть ли в том направлении, откуда пришел отраженный сигнал насекомые или нет? Споры продолжались до середины 60-х годов, пока наконец, все не убедились, что основная причина «ангелов» – все-таки отражение от насекомых. Причем отраженный сигнал может дать отметку на экране даже при весьма незначительной концентрации мошек (одно насекомое на 10 000 кубических метров). Крошечный москит и самолет, вещи, казалось бы, несовместимые. Но для современных РЛС оба они – объекты наблюдения.
Радиолокационные свойства сигналов, отраженных от птиц и насекомых, интересуют не только орнитологов и энтомологов, но и разработчиков армейских радаров. Для них появились новые цели – разного рода лёгкие, беспилотные летательные аппараты с дистанционным управлением, так называемые «воздушные роботы», предназначенные в основном для разведывательных целей.
Эти летательные средства не намного превосходят в скорости пернатых, да и отражённый сигнал от них невелик. Не исключено, что иногда оператору придётся поломать голову, где сигнал от дельтаплана, а где от птичек и мошкары.
Радиолокационные «ангелы» возникают и в чистом небе, хотя визуально в нём ничего не обнаруживается: ни насекомых, ни птиц.
Если бы человек мог видеть в радиодиапазоне, наша атмосфера не была бы для него такой прозрачной. Она походила бы на воду (словно смотришь со дна бассейна), по поверхности которой пробегают волны, рябь, всевозможные вихри. Причина – в неоднородности атмосферы. Неоднородности – не только взвешенные в атмосфере частицы пыли, а главным образом хаотически малые сгущения и разрежения воздуха (флуктуации плотности), которые приводят к изменению коэффициента преломления.
Радиоволны рассеиваются в таких неоднородностях атмосферы, и часть из них улавливается антенной локатора. Их мощности бывает достаточно, чтобы вызвать засветку на экране индикатора. Так возникают «ангелы» при совершенно прозрачной атмосфере. На небе ни облачка, а на индикаторе «ангелы».
В отличие от микронеоднородностей, на которых рассеивается свет, невидимые глазом макронеоднородности, на которых рассеиваются радиоволны, не существуют постоянно. Но они возникают довольно часто и могут иметь причудливую конфигурацию: и многокилометровые по высоте столбы, и горизонтальные полосы, и синусоидальные кривые, и профили морских волн с опрокидывающимися гребнями, и ряд концентрических окружностей, словом – любой фантазии природы, воплощённой в изменениях плотности атмосферы.
Природные волноводы, птицы, насекомые, атмосферные возмущения (неоднородности) далеко не исчерпывают всех причин появления неизвестных сигналов на экранах радаров. Часть радиолокационных «призраков» обязана своим происхождением ионизации воздуха. Это заметили ещё во время Второй мировой войны. Операторов беспокоили какие-то небесные посланцы. Особенно много эхосигна- лов появлялось на экранах радаров, когда Земля проходила сквозь метеорные потоки – своего рода «дожди» из хвостов гуляющих по Солнечной системе комет.
Потом поняли, что это метеоры. Радары легко ловят все метеоры, так как даже мельчайшая пылинка, движущаяся в атмосфере с космической скоростью (метеоры вторгаются в околоземное пространство со скоростями от 11 до 72 км/с), сгорая, оставляет за собой ионизированный слой воздуха. Благодаря этому метеор – прекрасный объект для РЛС.
Иногда операторов озадачивали эхосигналы, отражённые от загадочных серебристых облаков, которые находятся на высоте 80 км, примерно там же, где и следы метеоров. Видны на экранах радаров и отражения от ионизированных облаков, образующихся во время полярных сияний и ионизированные следы от молний.
А вот ещё один пример ионизированного сгустка, который может быть замечен и визуально, и на экране радара. В некоторых каменистых породах из-за механических напряжений возникает пьезоэлектрический эффект. Возникшее электрическое поле может ионизировать воздух над породой. Ионизированная область перемещается в атмосфере, светится и подчас принимает форму, характерную для многих неопознанных летающих объектов (НЛО). Такие явления случаются в гористых местностях, в районах, где имеются разломы в земной коре и полости в горных породах, т. е. в местах концентрации механических напряжений. Интересно, что насекомые в ионизированном воздухе тоже начинают светиться – излучать голубоватый свет. Светящийся рой вполне можно принять за неопознанный объект.
Интересные особенности воздуха открыл советский учёный М. Т. Дмитриев. Оказалось, что окружающий нас воздух – своеобразный постоянно действующий «генератор» света. Только его мощность в обычных условиях мала, так что глазами этот свет не заметишь. Зарегистрировать излучение могут только приборы.
Причина генерации света – в химических реакциях примесей, постоянно находящихся в воздухе (озона, окиси азота, органических веществ, ионов, свободных атомов и других химически активных веществ). Такое явление – выделение света при химических реакциях – называется хемилюминесценцией.
Иногда концентрация хемилюминесцирующих частиц увеличивается. Причины могут быть самые разные. Загрязнение и нагрев атмосферы, электрические разряды, ультрафиолетовое облучение, прорыв в нижние слои атмосферы стратосферного озона… И тогда мощность воздушного генератора света резко возрастает. Образуется светящаяся зона. Свет вблизи неё может быть в двадцать раз ярче солнечного. Светящиеся зоны могут быстро перемещаться, совершать замысловатые маневры, неподвижно зависать. В зависимости от состава микропримесей свечение может быть самых различных цветов и оттенков. Вполне возможно, что именно это явление послужило причиной разговоров о «пришельцах» нынешней весной в Бельгии.
Концентрация ионов и электронов внутри зон повышается в тысячи и даже миллионы раз. Поэтому они прекрасно обнаруживаются радарами. Если концентрация активных частиц невелика, то свечение можно и не заметить, особенно в яркий солнечный день. Но всё равно чуткие РЛС зафиксируют зону хемилюминесценции на своих экранах. Это разновидности «ангелов».
Светящиеся зоны генерируют не только свет, но и радиоволны, причём в очень широком диапазоне. Радиоизлучение бывает довольно сильным и влияет на работу систем связи и электронных приборов.